Tipos de mecanismo de polimerización
ResumenEn los últimos años, con el rápido desarrollo de la ciencia de los polímeros, la aplicación de las reacciones clásicas con nombre se ha trasladado de los compuestos de moléculas pequeñas a los polímeros. La versatilidad de las reacciones con nombre en cuanto a la selección de monómeros, el entorno del disolvente, la temperatura de reacción y la postmodificación permite la síntesis de sofisticadas estructuras macromoleculares en condiciones en las que otros procesos de reacción no funcionan. En esta revisión, hemos dividido las reacciones nombradas empleadas en la síntesis de cadenas de polímeros en tres tipos: reacciones de acoplamiento cruzado catalizadas por metales de transición, reacciones de acoplamiento cruzado sin metales y reacciones multicomponentes. De este modo, centramos nuestra discusión en el progreso de la utilización de estas reacciones con nombre en la síntesis de polímeros
Sci. China Chem. 58, 1695-1709 (2015). https://doi.org/10.1007/s11426-015-5447-1Download citationShare this articleAnyone you share the following link with will be able to read this content:Get shareable linkSorry, a shareable link is not currently available for this article.Copy to clipboard
Mecanismo de polimerización
Antes de los primeros años de la década de 1920, los químicos dudaban de la existencia de moléculas con pesos moleculares superiores a unos pocos miles. Este punto de vista limitado fue cuestionado por Hermann Staudinger, un químico alemán con experiencia en el estudio de compuestos naturales como el caucho y la celulosa. En contraste con la racionalización predominante de estas sustancias como agregados de pequeñas moléculas, Staudinger propuso que estaban formadas por macromoléculas compuestas por 10.000 o más átomos. Formuló una estructura polimérica para el caucho, basada en una unidad repetitiva de isopreno (denominada monómero). Por sus aportaciones a la química, Staudinger recibió el Premio Nobel en 1953. Los términos polímero y monómero derivan de las raíces griegas poly (muchos), mono (uno) y meros (parte).
El reconocimiento de que las macromoléculas poliméricas constituyen muchos materiales naturales importantes fue seguido por la creación de análogos sintéticos con diversas propiedades. De hecho, las aplicaciones de estos materiales como fibras, películas flexibles, adhesivos, pinturas resistentes y sólidos resistentes pero ligeros han transformado la sociedad moderna. En los siguientes apartados se analizan algunos ejemplos importantes de estas sustancias.
Polimerización catiónica
En la química de los polímeros, la polimerización es un proceso de unión de monómeros, o “unidades simples”, mediante diversos mecanismos de reacción para formar cadenas más largas denominadas polímeros. Los polímeros existen como una variedad de formas tridimensionales[1], cada una con propiedades individuales específicas relevantes para los monómeros o los mecanismos de reacción de los que se forman.
En los compuestos químicos, la polimerización se produce a través de una variedad de mecanismos de reacción que varían en complejidad debido a los grupos funcionales presentes en los compuestos que reaccionan[2] y sus efectos estéricos inherentes explicados por la teoría VSEPR. En la polimerización más sencilla, los alquenos, que son relativamente estables debido al enlace σ entre los átomos de carbono, forman polímeros a través de reacciones radicales relativamente sencillas; por el contrario, las reacciones más complejas, como las que implican la sustitución en el átomo de carbonilo, requieren una síntesis más compleja debido a la forma en que las moléculas que reaccionan se polimerizan[2].
Como los alquenos pueden formarse en mecanismos de reacción algo sencillos, forman compuestos útiles como el polietileno y el cloruro de polivinilo (PVC) cuando se someten a reacciones radicales,[2] que se producen en grandes tonelajes cada año[2] debido a su utilidad en los procesos de fabricación de productos comerciales, como tuberías, aislamientos y envases. Los polímeros como el PVC suelen denominarse polímeros “singulares”, ya que están formados por cadenas o estructuras largas repetidas de la misma unidad monomérica, mientras que los polímeros que están formados por más de una molécula se denominan “copolímeros”.
Mecanismo de polimerización pdf
ResumenLa polimerización escalonada aumenta el peso molecular del polímero mediante una función escalonada. A veces, la polimerización implica la liberación de subproductos de moléculas pequeñas, por lo que también se denomina polimerización por condensación. Es la primera técnica de polimerización en los polímeros sintéticos. En 1907, el alemán Leo Baekeland creó el primer polímero completamente sintético, la baquelita, haciendo reaccionar fenol y formaldehído. También se denomina resina fenólica. El peso molecular de la resina fenólica aumenta gradualmente al eliminar el agua. El producto se comercializó en 1909 formando una empresa que lleva su nombre como baquelita hasta la actualidad.Palabras claveEstas palabras clave fueron añadidas por la máquina y no por los autores. Este proceso es experimental y las palabras clave pueden actualizarse a medida que el algoritmo de aprendizaje mejore.
La polimerización escalonada aumenta el peso molecular del polímero por función escalonada. A veces, la polimerización implica la liberación de subproductos de moléculas pequeñas, por lo que también se denomina polimerización por condensación. Es la primera técnica de polimerización en los polímeros sintéticos. En 1907, el alemán Leo Baekeland creó el primer polímero completamente sintético, la baquelita, haciendo reaccionar fenol y formaldehído. También se denomina resina fenólica. El peso molecular de la resina fenólica aumenta progresivamente al eliminar el agua. El producto se comercializó en 1909 formando una empresa que lleva su nombre como baquelita hasta la actualidad.La tabla 6.1 enumera algunos de los polímeros comercialmente importantes preparados por polimerización por reacción escalonada. Los mecanismos de reacción y la cinética de los poliésteres y las poliamidas se han estudiado a fondo. Por lo tanto, estamos discutiendo el grado de polimerización \( \overline{DP} \) y la tasa de polimerización de la polimerización por etapas utilizando estos dos polímeros como ejemplos.Tabla 6.1 Polímeros comercialmente importantes preparados por polimerización por etapas [1]Tabla de tamaño completo